Сочетание Солнца, Земли и Луны очень красиво и дает нам такие впечатляющие астрономические явления, как солнечное и лунное затмения. В древности, когда происходили солнечное или лунное затмения, люди паниковали или путались, считая их предвестниками бедствий. Позже люди поняли, что солнечное и лунное затмения — это закономерные астрономические явления.
Когда Луна проходит между Землей и Солнцем, она затеняет Солнце, образуя тень. Тень делится на теневую область, псевдотеневую область и полутеневую область. В теневой области Солнце полностью затеняется, и мы видим полное солнечное затмение; в полутеневой области солнечный свет частично затеняется, и мы видим частичное солнечное затмение; в псевдотеневой области центр Солнца затенен, но свет от краев Солнца не затенен, поэтому мы видим кольцевое солнечное затмение. Во время солнечного затмения тень Луны проходит по поверхности Земли, образуя полосу затмения, и люди в этой полосе могут наблюдать солнечное затмение в разное время. Существует также очень особенное явление солнечного затмения — полное кольцевое солнечное затмение. Во время этого солнечного затмения в некоторых областях затмения можно увидеть полное солнечное затмение, а в других областях — кольцевое солнечное затмение. Китай был одной из первых стран в мире, которая наблюдала и записывала солнечные затмения. Самые ранние записи солнечных затмений датируются более 4000 лет назад.
Аналогично, когда Земля проходит между Луной и Солнцем, Луна входит в тень Земли, и происходит лунное затмение. Лунное затмение делится на частичное лунное затмение, полное лунное затмение и полутеневое лунное затмение. Поскольку угол зеркального диаметра Луны намного меньше, чем у Земли, кольцевых лунных затмений не бывает. Самое красивое явление лунного затмения — полное лунное затмение, которое происходит, когда Луна полностью входит в тень Земли. Во время полного лунного затмения вся Луна становится бронзово-желтой, что особенно красиво на фоне звездного неба. До и после полного лунного затмения также происходит частичное лунное затмение. Частичное лунное затмение происходит, когда Луна частично входит в тень Земли. Во время полутеневого лунного затмения яркость поверхности Луны не сильно меняется, и его трудно заметить.
Хотя солнечные и лунные затмения происходят по-разному каждый год, после длительных наблюдений, записей и расчетов люди все же вывели закономерности солнечных и лунных затмений. Более 2000 лет назад вавилоняне обнаружили "Сарос", который составляет примерно 6585,32 дня, или около 18 лет и 11 дней. "Сарос" означает "повторение" на латинском языке, потому что каждый Сарос Луна снова возвращается в ту же точку, где она находилась относительно Земли и Солнца. То есть, если в определенный момент происходит солнечное или лунное затмение, то через один Сарос оно снова произойдет. Однако из-за того, что Сарос имеет "отростки" в 0,32 дня, если в каком-либо месте происходит солнечное или лунное затмение, то через три Сароса оно снова произойдет в этом же месте. Сарос фактически является кратным трем периодам движения Луны: синодический месяц (фазы Луны), узел месяца (точка, где Луна возвращается на пересечение своей орбитальной плоскости с плоскостью эклиптики) и перигелий месяца (точка, где Луна возвращается на свой перигелий). В китайском календаре эпохи Хань также был обнаружен цикл солнечных и лунных затмений, называемый "Три Ген", который составляет 3986,62965 дня, что примерно соответствует 146,5 узловым месяцам. В наши дни ученые могут более подробно рассчитать, когда и где можно увидеть различные виды солнечных или лунных затмений. Это даже точнее, чем наши часы.